신재생에너지 - 태양광 공부 (1)

(1) 폴리실리콘이란?

폴리실리콘은 웨이퍼의 원료가 되는 실리콘 화합물 결정이다. 아래와 같이 요상하게 생겼다. 이 폴리실리콘이라는 물질을 가공해서 웨이퍼를 만들고, 그 웨이퍼가 반도체에 쓰이거나 태양광 패널에 쓰인다. 대충 폴리실리콘 4,000톤 정도가 1GW 발전설비를 만든다.

https://oci.co.kr/sub/business/poly.asp

(2) 폴리실리콘 제조 과정과 비용

제조 공정은 아래에 간단하게 한화솔루션에서 제공하는 동영상이 있다. 실리콘 화합물을 전기를 사용해서 막대기에 증착시켜서, 그 결정을 성장시키고, 그 결정을 깨서 채취(?) 하는 것. 

www.youtube.com/watch?v=1E5GdsL0QaA

폴리실리콘의 제조 과정 중 전기 비용이 거의 35%로 아주 큰 비중을 차지한다. 그 다음이 원재료비. 전기가 많이 들어가니 전기가 싼 중국 등지에서 더 싸게 잘 만들 수 있다. 싸구려 석탄을 태워서 가장 전기가 저렴한 중국에서 태양광 패널을 가장 싸게 만들 수 있다는게 아이러니... 

http://www.newstomato.com/readNews.aspx?no=854212

(3) 폴리실리콘, 셀, 웨이퍼의 가격 추이 

이전 2011년도의 태양광 붐 이후, 폴리실리콘 가격과 웨이퍼 가격은 계속해서 떨어져왔다. 반토막도 넘게 났다. 물론 최근에는 이게 조금 반등하는 모습을 보이고 있다. 

2019년 현대차증권 보고서, http://file.mk.co.kr/imss/write/20190404133329__00.pdf

물론 최근에는 수급이 타이트해지며 가격이 조금 반등하고 있다고 한다. 

(4) 반도체 웨이퍼와 다른건가?

가장 헷갈렸던 점 중에 하나다. 반도체 웨이퍼에 들어가는 실리콘과 태양광 웨이퍼에 들어가는 실리콘이 다른 것 같지는 않다. 이전 기사를 보면, 초기에는 반도체 업체들 위주로 웨이퍼 생산이 이루어졌다고 한다. 당시 반도체 산업에 종속되어 왔던 웨이퍼 산업은 태양전지용 웨이퍼라는 새로운 시장을 얻게 되어 높은 수익성 구가. [옛날 자료 참고]

www.hankyung.com/news/article/2011032892971

태양광, 돈되는 사업은 폴리실리콘·잉곳…LG·한화도 진출 채비

그러나 반도체 대비 태양광 웨이퍼에 요구되는 순도는 한참 낮고, 진입장벽이 상대적으로 낮아 태양광웨이퍼에 폴리실리콘 및 태양전지업체들이 웨이퍼산업에 본격 진출했다고 한다. LG실트론도 원래 태양광 웨이퍼를 했었는데, 수익성 악화로 접었다고 한다. 비용효율성 측면이 문제인 것 같고 기술이 아예 다른 것 같지는 않다 (물론 순도를 아주 높게 올려야 하기 때문에 설비 등은 모두 다를 것이다)

신기한 점은, 중국 업체들의 태양광 웨이퍼 점유율은 아주 높으면서도 (90%에 달한다) 반도체용 웨이퍼는 자급률이 아주 떨어진다고 한다.... 순도를 올린다는게 밸류체인 전체적으로 아주 큰 노력이 들어가는 작업인가보다. 반도체 웨이퍼는 순도가 최소 99.999999999% 요구되며 전기적 특성이나 형태적 특성도 태양광 웨이퍼에 비해 더욱 까다롭다. (수평, 표면, 불순물, 강도 등)

https://news.mt.co.kr/mtview.php?no=2019071515310370647&outlink=1&ref=https%3A%2F%2Fwww.google.com

2편에 이어서....

신재생에너지 - 태양광 공부(2), 폴리실리콘과 태양광 웨이퍼